Wo spielen Alkohole eine Rolle?

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Video stellen wir uns der Frage: "Wo spielen Alkohole eine Rolle?" Der Film ist wie folgt gegliedert.

1. Tenside
2. Fuselalkohole
3. Methanol und Ethanol
4. Cholesterin und Östradiol
5. Vitamine
6. Zusammenfassung  

7. Tenside Bei Tensidmolekülen handelt es sich um Teilchen, die ein polares Ende besitzen und eine lange unpolare Kette. Das polare Köpfchen ist hydrophil, wasserliebend. Die lange unpolare Kette hingegen ist lipophil, fettliebend. Aus solchen Teilchen bestehen Tenside, man nennt sie auch oberflächenaktive Stoffe. Tenside spielen eine wichtige Rolle bei der Emulgierung von Fetten. Sie haben große Bedeutung für die Wäsche. Wenn die polare Gruppe, eine OH Gruppe, Hydroxygruppe ist, haben wir es mit einer Sorte nichtionische Tenside zu tun. Langkettige Alkohole sind somit nichtionische Tenside.

8. Fuselalkohole Wenn ein Zucker wie Glucose unter Einwirkung eines geeigneten Enzyms zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid reagiert, so sprechen wir in diesem Fall von alkoholischer Gärung. Als Nebenprodukte können sich dabei sogenannte Fuselöle bilden. Fuselöle sind zusammengesetzt aus sogenannten Fuselalkoholen und anderen Verbindungen. Die wichtigsten Fuselöle sind Propanol, n-Butanol, n-Pentanol und Isoamylalkohol. Fuselöle können Kopfschmerz, Übelkeit und Müdigkeit hervorrufen und sogar zu Vergiftungen führen. Man trennt Fuselalkohole vom Ethanol durch Aktivkohle oder Rektifikation ab.

9. Methanol und Ethanol Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff reagieren unter erhöhter Temperatur und unter erhöhtem Druck in Anwesenheit eines geeigneten Mischkatalysators. Dabei entsteht Methanol. Ethylen reagiert mit Wasser in Anwesenheit von Phosphorsäure bei erhöhten Temperaturen. Es bildet sich Ethanol. Im menschlichen Körper reagiert Methanol unter der Einwirkung von Alkoholdehydrogenase und der Abspaltung von 2 Wasserstoffatomen. Es entsteht ein Oxidationsprodukt. Durch weitere Oxidationen entsteht ein weiteres Oxidationsprodukt. Bei den Oxidationsprodukten handelt es sich um Formaldehyd und Ameisensäure, die die große Giftigkeit von Methanol ausmachen. Analog reagiert Ethanol in Anwesenheit von Alkoholdehydrogenase und unter der Abspaltung von 2 Wasserstoffatomen. Es bilden sich nacheinander 2 Oxidationsprodukte. Das Erste ist Acetaldehyd, das Zweite Essigsäure. Methanol ist sehr giftig und es kam schon zu vielen lebensgefährlichen und tödlichen Vergiftungen. So seltsam es klingt, um bei Methanolvergiftungen eine Chance zu haben, ist es wichtig, dem Patienten so schnell wie möglich eine hohe Dosis an Ethanol einzuflößen. Die Affinität von Ethanol zu Alkoholdehydrogenase ist höher als die entsprechende Affinität des Methanols. Dadurch wird Zeit gewonnen, um Methanol aus dem Körper durch die Lunge und Atmung auszuscheiden.

10. Cholesterin und Östradiol Ich möchte euch nun ein relativ kompliziertes Molekül zum Besten geben. Das Grundgerüst sind 4 Ringe, die aneinander geknüpft sind. Das Molekül hat eine Doppelbindung und es enthält eine Hydroxygruppe. Aus dem Ringsystem ragen zwei Methylgruppen und eine relativ komplizierte Alkylgruppe heraus. Bei dem Molekül handelt es sich um Cholesterin. Cholesterin ist ein lebensnotwendiger Stoff. In großen Mengen ist er für den Organismus schädlich. Cholesterin wird im menschlichen Organismus durch sogenannte Lipoproteine transportiert. LDL ist das sogenannte "low density lipoprotein". Es transportiert das Cholesterin vom Ort der Bildung, der Leber, in die notwendigen Gewebeteile. Der Anteil von LDL sollte im Organismus relativ gering gehalten werden. Außerdem gibt es noch das HDL "high density lipoprotein". Es ist gewissermaßen ein Cholesterinfänger und sollte im Organismus in ausreichender Menge vorhanden sein. Die Grundstruktur des Cholesterins ist die Struktur eines Steroids. Das Molekül eines weiteren Steroids, das ebenfalls ein Alkohol ist, möchte ich euch nun darstellen. Unten links erkennt ihr rot markiert eine typische Phenolstruktur, oben rechts findet ihr die alkoholische Gruppe. Bei dieser Substanz handelt es sich um das Steroid Östradiol. Östradiol ist ein Sexualhormon. Es dient der Regulierung des Menstruationszyklus.

11. Vitamine Ich zeichne zunächst den oberen Teil des Moleküls. Zunächst entsteht der Eindruck, dass wir es hier mit einer Steroidstruktur zu tun haben, aber es kommt anders. Wir haben hier zunächst eine Kette von konjugierten Doppel- und Einfachbindungen. Im unteren Teil finden wir einen 6-Ring und an diesem 6-Ring befindet sich die alkoholische Gruppe. Diese Verbindung nennt man Cholecalciferol oder auch Vitamin D3. Vitamin D3 ist noch kein aktives Vitamin. Es wird erst zum aktiven Vitamin, wenn an den Stellen 1 und 25 zwei Hydroxygruppen eingeführt werden. Die Verbindung nennt man 1,25-Dihydroxycholecalciferol. Andere Namen für diese Verbindung sind Calcitriol oder aktives D3-Hormon. Das Vitamin dient der Regulierung des Blutcalciumspiegels.

12. Zusammenfassung Alkohole haben eine große Bedeutung für das Leben und die Lebensprozesse. Langkettige Alkohole können als nichtionische Tenside wirken. Man trifft sogenannte Fuselalkohole als Bestandteil der Fuselöle bei der alkoholischen Gärung. Die Alkohole Methanol und Ethanol sind für das menschliche Leben unerlässlich. Bei der Vergiftung durch Methanol muss eine hohe Dosis an Ethanol als Therapie verabreicht werden, damit Ethanol mit der Alkoholdehydrogenase reagieren kann. In dieser Zeit wird Methanol durch die Atmung ausgeschieden. Das Steroid Cholesterin ist ein Alkohol, genauso wie das Steroid Östradiol. Östradiol ist ein Sexualhormon und dient der Regulierung des Menstruationszyklus. Ferner findet man alkoholische Gruppen im Vitamin D3 Cholecalciferol oder in dessen aktivierter Form im Calcitriol. Die aktivierte Form des Vitamins D3 dient der Regulierung des Calciumspiegels. Ich danke für eure Aufmerksamkeit, alles Gute, auf Wiedersehen.